Очищення зерна

Зерно, що навіть пройшло через очищувальні елементи молотілки, містить велику кількість домішок. Зазвичай це рослинні рештки у вигляді м’якіни або стручків. Також можуть траплятися частини бур’янів, бите насіння та інше сміття. Домішки сильно знижують якість зерна, тому воно має бути очищене. Неважливо буде зерно сушитися, стане силосом чи кормом. Тому одним із важливих етапів є очищення зерна.

Зміст

фото зерна

Сміттєва та зернова домішки

У зібраному врожаї зустрічаються два види домішок: бур’яна та зернова. Потрапити в масу можуть на будь-якому з етапів: прибиранні, перевезенні, зберіганні. Домішки по-різному впливають якість кінцевої зернової маси.

Наприклад, зернова – за своїми хімічними властивостями практично не відрізняється від основного зерна. Її вплив на кормові якості та продукти переробки незначний. До зернової відносяться насіння:

  • пророслі, у яких коріння та паростки виходять назовні;
  • пошкоджені (биті, з’їдені);
  • недозрілі (мають зелений колір, деформуються при натисканні);
  • тискові;
  • легковагі та зморщені.

Крім того, до зернової домішки відносять культурні зерна, відмінні від основної культури. Вона має бути близька до якісного зерна за хімічним складом, технологічними параметрами.

Насіння інших культур, що відрізняються від основних зерен розміром, формою відносять до бур’яну. До бур’яну домішка включають хімічні та органічні забруднення. Вони підлягають обов’язковому видаленню. До бур’янів також відносять прохід, що залишається при просіюванні. Пісок, земля, галька шлак – це мінеральна домішка. Шерсть, шматочки стебел, листя, зерна дикорослих трав – це органічна домішка.

Вміст домішок у зерні регламентується стандартами. У разі перевищення допустимої норми зерно не допускають до переробки.

Способи очищення зерна від домішок

Спосіб очищення зерна від домішок залежить від класу. Вони діляться на шість класів:

  • грубі (незалежно від розмірів);
  • металомагнітні;
  • легкі;
  • важкі;
  • короткі, довгі;
  • оптичні.

Для очищення від грубих забруднень (камені, земля, сміття) зерно просіюють на ситах. Металомагнітні домішки видаляються спеціальними магнітами. Для видалення легкого сміття, наприклад трави, пуху, використовується пневмосепарування. Домішки, що відрізняють розміром, виявляють шляхом трієрування. Вібропневматичний спосіб використовують виявлення важких домішок. Для визначення домішок за оптичними ознаками застосовується оптичне сортування.

Як відбувається очищення зернових

Перш ніж розпочнеться переробка, зерно піддається очищенню. Це допомагає не лише видалити домішки, а й сформувати партію. Відразу після збирання зерно проходить попереднє очищення. На цьому етапі видаляються великі домішки. Далі зерно проходить первинне очищення. З маси видаляються всі домішки, що легко відокремлюються, залишки бур’янів. Зерно наводиться до стандарту. Останнім етапом очищення зернових культур є вторинне очищення. Видаляються важковіддільні домішки, формується зернова маса.

фото очищених зернових

Етапи будь-яких культур однакові, але технологія коригується залежно від виду. Наприклад, після збирання качан кукурудзи треба очистити від зерна. Лущення проводять на спеціальних молотилках і тільки потім приступають до попереднього очищення зерна.

Насіння соняшника обов’язково проходить обробку в мийній машині. У ній за рахунок водяних потоків різної інтенсивності насіння очищаються від бруду. Потім із маси видаляється зайва волога і вони надходять для подальшої обробки.

Попереднє очищення

Попереднє очищення зерна застосовують перед сушінням, завантаженням у силоси та перед реалізацією. Для неї застосовують пневматичні пристрої, які використовують потік повітря відділення легких залишків. Також можна очищати зерно шляхом просіювання маси через сито (скальператори). Насамперед намагаються прибрати грудки землі, гілки, каміння.

Найчастіше очисник – це пристрої з вертикальним пневмоканалом, виконаним у формі конуса. Зерно скидається із жолоба у закритий внутрішній простір пневматичного каналу. Там він падає на конічний диск. Потім зерно через щілину в потоці повітря надходить у розвантажувальну лійку. Повітря, що всмоктується вентилятором, піднімає легкі домішки та пил. Більшість цих забруднюючих речовин відокремлюється від повітря в циклоні.

Якщо застосовується для очищення сито, воно встановлюється на початку технологічної лінії. Скальператори складаються з барабана з гратами та шнеками. Зерно подається в барабан, що крутиться. Домішки залишаються у барабані, зерно випадає у ємності. Сита в знімні барабані. Вони підбираються відповідно до заданих параметрів.

Система аспірації вловлює до 80% легких домішок. Використання пневмоочисників дозволяє обробляти матеріал у полі. Це значно підвищує якість зернової суміші. Адже якщо не обробити збіжжя протягом 10-12 днів, урожай може зіпсуватися. Під час очищення маса поділяється на зернову фракцію та відходи.

Первинне очищення

Після сушіння зерно проходить первинне очищення. Видаляються максимальна кількість домішок, при цьому втрати зерна мають бути мінімальними. Після очищення насіння поділяється на фракції:

  • продовольча (якісна);
  • маленьке, тонке (фуражне);
  • домішки (великі, легкі);
  • полова.

При повітряному очищенні домішки відокремлюються з допомогою спрямованих повітряних потоків. При цьому домішки та зернова маса мають різну швидкість витання. Тому домішки осідають донизу, а чисте зерно вилітає з робочого каналу. Первинне очищення вважається ефективним якщо втрати не перевищують 1,5% від маси, що переробляється.

фотографія первинного очищення

Вторинне очищення

У зерні, яке пройшло первинне очищення, залишається від 1 до 3 відсотків домішок. Для того щоб їх видалити, його відправляють на вторинне очищення. Якщо зерно фуражне, то друге очищення можна не проводити. Найчастіше його застосовують для насіннєвого фонду. Після процедури отримують насіннєвий матеріал, що відповідає I і II класу стандарту.

Для очищення використовують повітряно-решітчасті механізми, трієрне обладнання, сепаратори. На вході обробки маса ділиться на чотири фракції;

  • насіння 1 сорту;
  • насіння 2 сорту;
  • великі частки;
  • дрібна домішка.

Допустимі втрати залежать від сорту зерна. У насінні першого класу кількість сміття не може перевищувати 1%. У другому сорті цей показник підвищується до 3%. Незалежно від сорту подрібненого зерна не може бути більше 1%. Насіння, що пройшло вторинну обробку, має схожість 92-95%.

зображення вторинного очищення

Спеціальні методи очищення

Іноді зернова маса пшениці містить домішки, що важко видаляються, які залишаються навіть після другого очищення. Це може бути насіння двійники, браковані зерна, бур’яни. І тут зерно очищають спеціальними методами.

Очищення щільністю епідермісу виконують на спеціальних пневмонічних столах. Поділ за формою та фракцією проводять на змійках або гвинтових гірках. Для видалення бур’янів, схожих з культурними рослинами використовують електромагнітне обладнання.

Види сепараторів

Зерноочисний сепаратор може працювати як окрема одиниця, так і у зв’язуванні з іншими механізмами. Випускаються прості та складні сепаратори. Прості-ділять зернову масу на домішки та зерно. Їх використовують для попереднього очищення. Складні – застосовуються для первинної та вторинної.

Сепаратори типу конструкції можуть бути:

  • ситові: мають одну або кілька решіт, які струшують і підкидають масу;
  • аспіраційні: сортування відбувається за рахунок повітряного потоку, який піднімає сміття вгору;
  • повітряні: маса надходить у пневматичний канал, де повітря ділить її на домішки та зерно;
  • триєрні (циліндричні та дискові): розділяють насіння по довжині;
  • аеродинамічні: найфункціональніші, виявляють практично будь-яке сміття.

Підбирають сепаратори залежно від виду насіння та цілей використання.

фотографія сепаратора сад

Застосування пневмосепараторів

Для того, щоб прибрати з урожаю легкі домішки, використовують пневмосепаратори. Найчастіше вони є вертикальними каналами. Вони під впливом повітря якісні зерна опускаються вниз, а домішки видмухуються. Пневмосепаратори бувають розімкнені та замкнуті.

У розімкнених пневмосепараторах сміття з використаним повітрям видувається назовні. Тому вони оснащені повітропроводами та циклоном. Сміття потрапляє у циклон і збирається у ємності.

У замкненому пневмосепараторі відпрацьоване повітря потрапляє до осадового відділення. Там сміття осідає, а повітря вентилятором знову прямує до сепаратора. Для закритих сепараторів не потрібне встановлення додаткового обладнання. Вони не забруднюють довкілля.

Магнітні сепаратори

Дуже важко відокремити пошкоджене, бур’яне насіння та магнітне сміття із зібраного зерна. Для їхнього видалення використовують магнітні сепаратори. Вони бувають барабанні та стрічкові. До зерна підмішується спеціальний порошок. Він з’єднується з пошкодженим і сміттєвим насінням, сміттям. У процесі очищення домішки видаляються магнітами. Це відбувається завдяки різниці магнітних властивостей сміття та основної культури.

У барабанних магнітних сепараторах суміш із магнітним порошком засипається в бункер. З бункера вона висипається на барабан, у якому знаходиться сильний електромагніт. Магніт притягує сміття, а зерно опускається у чистий відсік.

У стрічкових магнітних сепараторах зернова суміш партіями викладається на конвеєрну стрічку. Магнітний ролик на кінці стрічки має постійне зусилля. Усі частинки з порошком прилипають до магніту та переміщаються на дно конвеєра. Насіння гарної якості транспортують далі і поміщають у ящик або контейнер.

Застосування трієрів

У зерні часто зустрічаються насіння бур’янів відмінні від нього по довжині. Вони можуть бути коротшими, наприклад, польовий горошок, лялька або довше (ячмінь, овес). Для того, щоб відокремити їх від основної культури, використовують трієри. Вони бувають дискові чи циліндричні. Дискові використовуються частіше, ніж циліндричні. Дискові за менших розмірів мають більш високу продуктивність. У них вища ефективність 95% проти 90% у циліндричних.

У дискових трієрах осередки-кишеньки розташовані на зовнішній поверхні диска, зробленого з чавуну. Обертаючись диск захоплює в кишеньки коротке насіння, довге виводиться лопатями назовні. Дискові трієри – однороторні, на виробництві їх комбінують у двох і навіть чотириротонних.

Циліндричний трієр буває швидкохідний і тихохідний. У циліндричних трієрах осередки розташовані на внутрішній стороні сталевого диска. Шнек знаходиться у жолобі. Коротке насіння потрапляє в осередки і при обертанні випадає в жолоб. З ринви за допомогою шнека вони виводяться назовні.

Трієри відбирають від основної культури короткі домішки. Овсюжні використовують для очищення зерна від довгих домішок. У всевідбірних домішках виходять із жолоба, а культура з циліндра. У овсюжних навпаки домішка випадає із циліндра, а зерно із жолоба.

Застосування вібропневматичного способу відділення домішок

Вібропневматичним способом відокремлюють важкі домішки, а також проводять сепарування за вагою. Зерновий матеріал очищається за рахунок вібрації поверхні машини та висхідного потоку повітря. Для цього застосовується спеціальне обладнання:

  • камневідбірники;
  • пневмстоли;
  • концентратори;
  • комбінатори;
  • ситовічні.

Для очищення зерна від великих домішок використовують каменевідбірники та пневмостоли. Концентратори, комбінатори, ситовікові машини використовуються на борошномельних комбінатах для очищення борошна.

Камневідбірники відрізняються компактністю та високою ефективністю. Вона може сягати 99%. З їх допомогою видаляють гальку, груди землі, камінці, руду, шлаки. На пневмостолах зернова суміш поділяється на фракції за питомою вагою. Також на них проводять очищення зерна від насіння бур’янів, битих зерен. Для роботи машин потрібна велика кількість повітря, це, мабуть, головний недолік способу.

Сортування за оптичними ознаками

Фотосепаратори, оптичні сортувальники – апарати, за допомогою яких видаляють домішку, орієнтуючись за кольором. Цей вид сортування застосовується на фініш або при очищенні окремих партій.

Особливо популярними у 2022 році стали сортувальники із технології RGB. Вони замість оптичних фільтрів використовують повнокольорову камеру найвищої якості. Кольорові камери дозволяють спостерігати кольори з діапазоном, який можна порівняти з людським оком. Фотосепаратор оцінює кожне зерно окремо, вибраковуючи матеріал за заданою програмою.

Робота оптичного сортувальника складається із двох етапів. На першому перевіряється якість зерна. На другому проводиться аналіз сировини на домішки за кольором, формою та розміром. На цьому етапі вирішується, які частки видаляються, а які придатні для використання. Можна вибрати сортування за кольором, формою або обома параметрами. Після тестового випробування та визначення параметрів починається сортування.

Зернова маса міститься в ємність, звідки по жолобу надходить у зону обстеження. У ній хороша освітленість, а з обох боків розміщені камери високої чіткості після вивчення насіння поділяються на два потоки. Потік повітря збиває домішки зі стрічки. Культурне насіння потрапляє в одну ємність, а домішки в іншу.

Оптичні сортувальники мають вбудовані системи видалення пилу, прості в очищенні та обслуговуванні. Вони займають мало місця у виробничому приміщенні та відрізняються високою мобільністю. Для роботи необхідно просто підключитися до мережі, встановити стиснене повітря або компресор.

Висновки

Вимоги до якості зерна з кожним роком стають жорсткішими. Тому до процесу очищення треба підходити дуже відповідально. Дотримання технологічних процесів дозволяє підвищити якість кінцевого продукту.

зображення технологій очищення насіння

Процес очищення збіжжя від домішок багатоетапний. Він починається безпосередньо відразу після збирання врожаю. Ефективність очищення залежить багатьох чинників. Одним із важливих вважається вибір правильного обладнання. Найкраще, щоб обладнання для технологічного процесу купувалося в одній компанії. Це дозволить оптимізувати процес очищення. Набагато зручніше, коли технічне обслуговування обладнання проводять спеціалісти однієї організації. Не виникатимуть питання із запчастинами, витратними матеріалами.